饮料原辅料要求分析

(三)软饮料用水的软化


水的软化:目的是去除水中的无机盐(主要是钙、镁盐类)
方法： (1)加热法 Ca(HCO3)2→CaCO3↓+H2O Mg(HCO3)2→MgCO3↓+2H2O (2)化学法——石灰及石灰纯碱法 Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O Mg(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O MgCO3+Ca(OH)2→CaCO3↓+ Mg(OH)2↓ Mg2++Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+Ca2+ Ca2++Na2CO3→CaCO3↓+2Na+
无味无臭 ＜50 ＜0.1 ＜100 ＜3 不得检出
＜10
水中的杂质及其对水质量的影响



悬浮性杂质：主要是泥沙、动植物残屑、浮游生物 及微生物等。其粒子直径＞10-5 Cm，使水混浊、沉 淀，并影响水的色、嗅和味。用过滤法可去除。 胶体性杂质：主要是腐殖质、腐植酸等高分子有机 胶体。颗粒直径为10-5 ~10-7 Cm，使水混浊、沉淀， 并影响水的色、嗅和味。用混凝法可去除。 溶解性杂质：主要是溶解性盐类和一些低分子有机 物以及一些溶解性气体。其粒子直径在10-7 Cm以下， 以分子或离子态存在于水中，与水形成真溶液。影 响水的硬度、pH值、碱度、色度等。影响饮料的稳 定性、色泽、风味、质地等。
第一章 软饮料用原辅料
饮料用水 甜味剂 酸味剂 香料和香精 食用色素 包装容器 防腐剂 乳化剂 增稠剂 二氧化碳 酶制剂
第一节 软饮料用水及水处理


软饮料用水的要求
(1)符合《生活饮用水标准》(GB5749) (2)符合《软饮料用水标准》(GB10791)


软饮料用水的来源
地表水——江、河、湖、泊 地下水——井水、泉水等
水的硬度





硬度(H)是指水中钙、镁离子盐类的含量。分为： (1)碳酸盐硬度：即水中钙、镁的重碳酸盐[Ca(HCO3)2]所形 成的硬度。又称暂时硬度(因加热煮沸可去除)。 (2)非碳酸盐硬度：即水中钙、镁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐 等盐类所形成的硬度。又称永久硬度(因加热煮沸不能去除)。 (3)总硬度=暂时硬度与永久硬度之和。 (4)硬度的表示： 1德国度相当于每升水中含有10毫克的CaO（1毫克MgO=14 毫克CaO） 1中国或美国度相当于1升水中含1毫克碳酸钙。 根据水的硬度大小可将水分为极软水、软水、中等硬水、硬 水和极硬水。 软饮料用水要求水的总硬度（以碳酸钙计）小于100毫克/升。
＋
－
＋
Ca2+ SO42OHNa+
＋
阳离子膜(只能通过阳离子)
－
－ 阴离子膜(只能通过阴离子)
ClNa+ SO42-
Na+ OH-
Cl-
阴极水 软水 极水
软水
阳极水
(5)反渗透法(RO)
反渗透法净化水的原理是利用一种只允许水分子通 过的膜，使水与其它杂质分离。又称为膜分离技术、超 滤等。已广泛应用于果汁、牛奶、咖啡等的浓缩和软饮 料用水的软化及海水淡化。 反渗透装置根据其支撑体形状可分为：板框式、管 式、中空纤维式、螺旋卷式等。
软饮料用水的净化
软饮料用水净化的过程

(一)澄清与过滤:目的是去除水中的悬浮杂质和胶
体杂质。方法： (1)混凝澄清(在水中添加混凝剂—Fe(OH)3或Al (OH)3 与水中有机胶体结合沉淀，并吸附水中悬浮杂质沉 淀，使水澄清)。
水膜 电荷 H H 其它杂质 H H
沉淀
胶体1
胶体2
水的过滤
(2)砂芯过滤 (3)活性炭过滤 砂芯棒 原 水 原 水 颗 粒 活性炭 活性炭 过滤器




软饮料用水的软化






(3)离子交换法 2R—H+Ca2+→R2—Ca+2H+ R—OH+Cl-→R—Cl+OHH++ OH-→H2O R2—Ca+HCl→R—H+ Ca2++ Cl-（氢型阳离子树脂的再生） R—Cl+NaOH→R—OH+ Na++ Cl-（阴离子树脂的再生） Ca2+ Ca 2 R—Na+ or →R2 or +2Na+ Mg2+ Mg Ca R2 or +2NaCl →2R—Na +Ca2+or Mg2+ Mg （阴离子树脂的再生）
清水
泵
清水
(二)除铁、锰
水中的铁和锰主要以 Fe(HCO3)2 和 Mn(HCO3)2 的形式存在，通过暴光利用空气中的氧或用氯氧化， 使 Fe2+→Fe3+、Mn2+→MnO2 而沉淀，经过滤达到去 除铁和锰盐的目的。 2Fe(HCO3)2+1/2O2+H2O→2Fe(OH)3↓+4CO2↑ 2Fe(HCO3)2+Cl2+2H2O→2Fe(OH)3↓+4CO2↑+2HCl Mn(HCO3)2+ H2O +MnO2•H2O+Cl2→ 2 MnO2•H2O↓+2HCl+2CO2↑


水中的杂质及其对水质量的影响
悬浮性杂质 胶体杂质 溶解性杂质



源自文库
软饮料用水的净化处理
生活饮用水部分标准
项 目 要 求
色 嗅和味 混浊度 肉眼可见物 总铁 锰 铜 锌 挥发酚类 阴离子合成洗涤剂 氟化物 硫酸盐 总硬度 pH值 细菌总数 大肠杆菌 游离性余氯 色度不超过15度，并不得呈现其它异色 不得有异臭和异味 不得超过3度，特殊情况﹤5 度 不得含有 不超过0.3 mg/L 不超过0.1 mg/L 不超过1.0 mg/L 不超过1.0 mg/L 不超过0.002 mg/L 不超过0.3 mg/L 不超过1.0 mg/L 不超过250mg/L 不超过450mg/L 6.5~8.5 不超过100个/mL 不超过3个/L 管网末稍不低于0.05mg/L
离子交换法软化水的装置

硬水(含Ca2+与Mg2+)
NaCl (阳离子树脂再生)
R2—Ca
R2—Mg
R—Na
R—Na
R—Na——钠离子交换树脂 R2—Ca R—Na R2—Mg
水反冲(松散)
软水
Ca2+与Mg2+
软饮料用水的软化

(4)电渗析法
－ ＋ ＋ － ＋ － ClMg2+ Ca2+
OH-
软饮料用水标准
项目名称 指 标 项目名称 指 标
浊度（度） 色度（度） 总固形物mg/L 总硬度(以CaCO3 计,mg/L) 铁(mg/L) 锰(mg/L) 高锰酸钾消耗量 (mg/L)
＜2 ＜5 ＜500 ＜100
0.1 0.1
味及臭气 总碱度(以CaCO3 计,mg/L) 游离氯(mg/L) 细菌总数(个/mL) 大肠杆菌(个/L) 致病菌